Эффект бабочки

Прошло два месяца с регистрации компании и месяц с тех пор, как мы заехали в мокрую лабораторию. Оглядываясь назад, всего за два месяца мы прошли путь с нуля и мозговых штурмов на наших квартирах до полностью профинансированной и полностью работоспособной ИИ-нативной исследовательской лаборатории, которая производит осязаемые результаты в реальном мире и затравки для интеллектуальной собственности, и уже думает о расширении и найме. У меня есть подписчики из прошлой жизни, которые регулярно пинают меня писать почаще, — и вот я, с уставший после целого рабочего дня в лаборатории (и не одного), пишу очередной пост посреди ночи!

Что до прогресса — мы примерно в неделе от завершения первого полного цикла: от ИИ-дизайна белка до получения ДНК-плазмид, экспрессии, очистки и тестов в живых клетках. Чтобы всё настроить, потребовалось время, но на прошлой неделе я прогнал первый SDS-PAGE гель для первого белка, спроектированного нашим ИИ, экспрессированного и очищенного нами!

Ещё я проверил, что он функционален в форме плазмиды (и что ассеи, которыми мы будем считывать результат, работают).

Когда мы начинали, я осознанно хотел пройти первый полный цикл с нуля своими силами. 90% всего этого я никогда раньше не делал — от новых протоколов до лабораторной логистики, от интеграции бюрократии в наши ИИ-процессы до управления данными, временем и ресурсами лаборатории, видеоблогинга и фандрейзинга. Первая попытка чего угодно до сих пор вызывает у меня тревогу. Я склонен тревожиться о времени и скорости: нужно двигаться всё как можно быстрее, чтобы как можно быстрее понять, где мы не справляемся, что нам ещё нужно купить или чему научиться, чтобы двигаться дальше. Такое состояние по определению не может быть комфортным — это своего рода оптимальная зона дискомфорта. Я всё время в стрессе — ровно в той степени, когда можно эффективно учиться на ошибках, но всё ещё спать по ночам и восстанавливаться к следующему рабочему дню. Есть естественное желание избегать дискомфорта, оставаться в зоне комфорта и не выглядеть глупо, ошибаясь, — но это опасный и тупиковый подход, и причина в эффекте бабочки.

Дальше будет небольшое метафорическое отступление по мотивам моего прошлого опыта. Как встать не с той ноги портит весь день, так и биология не просто не прощает ошибок — хуже: она их вроде бы прощает. Можно поставить эксперимент по протоколу или даже ошибиться пару раз — и всё будет нормально: например, выход белка окажется ниже ожидаемого или заявленного в протоколе, но всё же ненулевым. Редко бывает, что эксперимент полностью проваливается и не работает вообще ничего. Обычно есть серая зона — не идеально, но и не совсем ничего. И тогда наивно хочется двигаться дальше и масштабироваться: ну да, выход в одной лунке так себе, но можно взять 96-луночные планшеты и запустить много параллельных экспериментов, или просто взять больше клеток, или повторить тот же эксперимент несколько раз. Так и попадают в ловушку эффекта бабочки. Крошечное решение о рабочем процессе костенеет и начинает портить все последующие эксперименты. Поначалу это мелкое неудобство — выход белка не идеальный, — но потом оно начинает экспоненциально высасывать ресурсы из всех последующих задач. Там эффект бабочки тоже накапливается, затрагивая каждый следующий эксперимент, пока вся башня Дженги из экспериментов не рухнет, похоронив под собой месяцы работы многих людей. “Если бы только мы с самого начала выбрали другую систему экспрессии, если бы попробовали другой протокол или зашли к той же задаче с другой стороны.” Асимметрия информации беспощадна. Это было крошечное и малозначительное наблюдение и решение в самом начале, и оно работало достаточно хорошо, чтобы его принять. А потом, после месяцев работы, понимаешь, что оно никогда не было достаточно хорошим — и никогда не было достаточно приоритетным, чтобы с ним разобраться. И тогда начинаешь с нуля, выбирая другую отправную точку, — чтобы повторить тот же цикл и влететь в другую стену, выстроенную эффектом бабочки.

Каждый инвестор, с которым мы говорим, спрашивает про автоматизацию и роботов. Мой посыл: в общем процессе работы лаборатории — от идеи до отчуждаемого актива — реальное ускорение дают не роботы и не более быстрое пипетирование. Ускорение на мета-уровне: как не застрявать в тупиках, порождённых эффектом бабочки, сжигая месяцы человеко-часов? По моему прошлому опыту работы, настоящей утечкой времени и ресурсов было месяцами биться головой не в ту дверь.

Само пипетирование и физическое исполнение — конечно, в каком-то смысле узкое место, когда в лаборатории работает один человек, параллельно занимающийся тремя сотнями других дел. Но, честно говоря, даже с одной парой рук это не критичное бутылочное горлышко и точно не единственное препятствие. Роботы вокруг повсюду — люди потратили достаточно времени, чтобы разработать специализированных роботов для большинства лабораторных задач. Я был очень воодушевлён этим, когда месяц назад въехал в лабораторию, и заказал наборы расходников для этих роботов. Разумеется, раз роботы навороченные, расходники для них недешёвые и их непросто достать: наборы, заказанные месяц назад, задержались и приехали только вчера. А тем временем я несколько раз прогнал тот же протокол вручную, потому что ручные наборы привезли на следующий день. Рабочий путь к автоматизации существует, но непрактичен по логистическим причинам. Он слишком сложный и слишком навороченный. Разрабатывать такие навороченные роботы для крошечного лабораторного рынка — бред: они не могут быть дешёвыми, и они не дешёвые. Если они не дешёвые, люди не могут их себе позволить. Если люди не могут их себе позволить, рынок остаётся маленьким, и нет стимулов улучшать логистику. В итоге всё делаешь руками — потому что это дешево, все так делают, и это действительно можно делать быстро. Робот стоит рядом, и, похоже, я буду первым человеком в этом здании, кто им реально воспользуется (я пока не видел, чтобы им кто-то пользовался). Теоретически он должен сэкономить мне время — если не учитывать, что я месяц не мог им пользоваться и всё равно делал всё вручную. Если бы я хотел быстро масштабироваться, с автоматизацией у меня бы это не вышло. А вручную я мог легко и быстро отмасштабироваться, жертвуя своим временем и работая руками. Если вам кажется, что это исключение из правила, — нет. Мой прогноз: нынешние попытки автоматизировать лаборатории разобьются о рынок академического рабства, и в результате весь рынок лабораторной автоматизации рухнет — со сломанными цепочками поставок, медленным обслуживанием и т. д. Наука тяготеет к дешёвым, масштабируемым и защищённым от дурака инструментам, которыми легко пользоваться, — смиритесь!

Также я изучаю способы всё мультиплексировать (как ответ автоматизации роботами — пока выглядит многообещающе!) и максимально ускорить общий цикл итераций, хотя на это понадобится больше времени. Чтобы замкнуть цикл, осталось только протестировать белок в очищенной форме в клетках — это запланировано на следующую неделю (если снова не случится форс-мажор!). Скрестим пальцы!

P.S. Нам уже несколько раз пришлось естественным образом расширять лабораторное пространство: из-за масштаба экспериментов я больше не помещаюсь на одном столе, и место в холодильниках и морозилках тоже растёт. Ещё мы начинаем всерьёз думать о найме — начнём с одного-двух человек в мокрую лабораторию, а потом добавим человека на ИИ — но всему своё время.

Поделиться: